Arbeitsgruppe Prof. Ziegler

Biosensors

  • Biosensoren für die Blutanalytik
  • Entwicklung von miniaturisierten Affinitätsbiosensoren auf der Basis von SFM-Cantilevern.
  • Untersuchungen von spezifischen Wechselwirkungsprozessen zwischen zwei biologischen Affinitätsstrukturen, z.B. Antigen/Antikörper, Enzym/Enzyminhibitor und Nukleotid/Nukleotid (DNA/DNA, RNA/RNA, DNA/RNA) auf molekularer Skala über die Kraftspektroskopie
  • Aufbau eines Mikroanalysesystems zur Einzellanalytik (gemeinsam mit dem EMBL, HD)

Methoden:

  • SFM, Schwingquarzmessungen, eigene Aufbauten zur Cantileversensorik

Schwingquarze stellen die "klassische" Art von akustischen Sensoren dar. Mit ihnen wird derzeit ein kommerzielles Gerät zur Bluttestung (Blutgruppen, Viren) entwickelt. Daneben wird es zur Bestimmung der unspezifischen Adsorption von Proteinen und Zellen breit eingesetzt (s. "Medizin- und Dentalwerkstoffe" und "Rastersondenverfahren"). In der Grundlagenforschung steht die Untersuchung der einzelnen Einflüsse wie Viskosität, Härte, Masse zur Signalentstehung im Vordergrund. Über die Kraftspektroskopie werden die spezifischen Wechselwirkungen quantifiziert.

Einen anderen Schwerpunkt bilden Mikrosensoren für die Affinitätsbiosensorik. Hierzu werden aktiv über verschiedene Anregungsprinzipien in Resonanz versetzte Cantilever verwendet, die über einen Rückkoppelmechanismus aktiv entdämpft werden. Analog zu makroskopischen Schwingquarzen kann man eine Frequenzverschiebung bei Bindung des anderen Partners beobachten sowie eine statische Verbiegung des Cantilevers durch veränderten Oberflächenstress. Beim derzeitigen Stand erreicht man bei Gasphasenmessungen eine 1000fach höhere Sensitivität als bei Schwingquarzen sowie eine ebenfalls 1000fach höhere Sensitivität gegenüber nicht aktiv entdämpften Cantileversensoren.

Gerade abgeschlossen wurde ein Projekt zur Entwicklung einer pl-Säule, die es erlaubt, miniaturisierte CHIP-Assays zur Detektion von Protein-DNA-Wechselwirkungen durchzuführen.

Kooperationen

Dr. H. Hörber, European Molecular Biology Laboratory, Heidelberg, jetzt Detroit
Prof. Dr. H. Northoff, Tranfusionsmedizin der Uniklinik Tübingen
Fa. Hettich, Tuttlingen
Hölle+Hüttner, Tübingen
SIS, Jülich

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